Livia Bove travaillant sur un instrument scientifique
Livia Bove © Mikael Agaton (2020)

Livia BoveChercheuse CNRS à l'Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC)

Advanced Grant

Les recherches de Livia E. Bove à l'Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC, CNRS / MNHN / Sorbonne Université) portent sur les propriétés structurales et dynamiques des systèmes moléculaires simples dans des conditions extrêmes - glaces et hydrates sous haute pression, fluides planétaires, matériaux pour l'énergie -, avec un intérêt particulier pour les effets quantiques et la dynamique du proton. Elle s'appuie pour cela sur la diffusion neutronique, le rayonnement synchrotron, la spectroscopie Raman et de réseau transitoire. 

Après une thèse de physique réalisée entre les universités de Pérouse et de Florence, elle rejoint l'Institut Laue-Langevin (ILL) à Grenoble comme chercheuse post-doctorante, avant d'être recrutée au CNRS. Pionnière de la diffusion neutronique quasi-élastique sous haute pression, elle est l'inventrice principale de la technique HP-QENS (brevet délivré en 2016). Directrice de Recherche au CNRS depuis 2018, elle a présidé plusieurs panels internationaux et siégé au Conseil Scientifique de l'ILL et de CNRS Physique. Parmi ses résultats les plus marquants figure la découverte, publiée dans Nature en 2025, d'une phase hybride de glace plastique. Ses recherches ont été soutenues par de nombreux financements compétitifs nationaux et internationaux (ANR, FNS, PRIN). 

ERC AdG 2025 : HYDRA - Hydrogen Dynamics at ExtrRme Pressure: Advanced Neutron Spectroscopy

L’hydrogène est l’élément le plus abondant de l’Univers, mais aussi l’un des plus difficiles à comprendre et à modéliser. Sa très faible masse amplifie les effets quantiques, tels que les fluctuations de point zéro, l’effet tunnel et une mobilité exceptionnelle. Sous très haute pression, au cœur des planètes géantes ou dans certains matériaux supraconducteurs à haute température critique, ces phénomènes gouvernent des propriétés essentielles de la matière. 

Le projet HYDRA vise à observer directement, pour la première fois, la dynamique de l’hydrogène dans ces environnements extrêmes. Pour cela, il développera une nouvelle cellule haute pression dédiée à la spectroscopie neutronique, permettant d’étendre cette technique à des pressions jusqu’ici inaccessibles. Cette avancée donnera accès à un aspect fondamental de la matière qui échappe encore largement à l’observation expérimentale : le mouvement des protons. 

Les résultats attendus permettront de mieux comprendre les glaces et fluides des intérieurs planétaires, les matériaux riches en hydrogène pour l’énergie, ainsi que les mécanismes à l’origine de la supraconductivité dans les hydrures. En rendant mesurable ce qui n’était jusqu’à présent qu’inféré indirectement, HYDRA ouvrira une nouvelle fenêtre sur le comportement quantique de l’hydrogène sous pression.

Schéma de présentation du projet HYDRA
Le projet HYDRA développera une nouvelle cellule à enclumes de diamant -représentée par l’image à gauche- optimisée pour la spectroscopie neutronique sous très haute pression, afin d’accéder directement à la dynamique de l’hydrogène en conditions extrêmes. Les mesures de diffusion quasi-élastique des neutrons (QENS), représentées au centre par une carte d’intensité en fonction du transfert d’énergie et de quantité de mouvement, permettront de révéler et distinguer les mécanismes de diffusion, de rotation et d’effet tunnel des protons. Cette approche ouvrira de nouvelles perspectives pour l’étude des intérieurs planétaires (glaces, fluides hydrogénés et phases superioniques) ainsi que des matériaux pour l’énergie riches en hydrogène, tels que les hydrates et les hydrures supraconducteurs. © Livia E. Bove/CNRS

Découvrez les dernières actualités scientifiques de Livia Bove

-A +A
Imprimer